電動工具 (ハンド ドリル、アングル グラインダーなど) が一般にブラシレス モーターではなくブラシ付きモーターを使用するのはなぜですか? 理解したい場合、これは 1 つか 2 つの文では実際には明確ではありません。
DCモーターは、ブラシ付きモーターとブラシレスモーターに分けられます。 ここで言う「ブラシ」とは、カーボンブラシのことです。 カーボンブラシはどのように見えますか？
DCモーターにカーボンブラシが必要なのはなぜですか? カーボンブラシがある場合とない場合の違いは何ですか? 次へ移りましょう！
DCブラシモーターの原理
図1に示すように、これはDCブラシ付きモーターの構造モデル図です。 2 つの固定異性磁石、コイルが中央に配置され、コイルの両端がそれぞれ 2 つの半円形の銅リングに接続されています。 銅リングの両端は固定されたカーボンブラシと接触しており、カーボンブラシの両端はそれぞれDC電源に接続されています。
電源に接続した後の電流は、図 1 の矢印で示されます。左手の法則に従って、黄色のコイルは垂直に上向きの電磁力を受けます。 青いコイルは垂直下向きの電磁力を受けます。 図 2 に示すように、モーター ローターは 90 度回転した後、時計回りに回転し始めます。
このとき、カーボン ブラシはちょうど 2 つの銅リングの間の隙間にあり、コイル ループ全体には電流が流れていません。 ただし、慣性の作用により、ローターは回転し続けます。
ロータが慣性の作用で上記の位置に回転すると、コイル電流は図 3 のようになります。左手の法則に従って、青いコイルは垂直に上向きの電磁力を受けます。 黄色のコイルは垂直下向きの電磁力を受けます。 図 4 に示すように、モーター ローターは 90 度回転した後も時計回りに回転し続けます。
このとき、カーボン ブラシはちょうど 2 つの銅リングの間の隙間にあり、コイル ループ全体には電流が流れていません。 ただし、慣性の作用により、ローターは回転し続けます。 次に、上記の手順を繰り返すと、サイクルが続きます。
DCブラシレスモーター
図5に示すように、これはDCブラシレスモーターの構造モデル図です。 それは固定子と回転子で構成されており、回転子には一対の磁極があります。 固定子には多数のコイルが巻かれていますが、図では6組のコイルが巻かれています。
固定子コイル 2 と 5 に電流を流すと、コイル 2 と 5 は磁場を生成し、固定子は棒磁石に相当します。ここで、2 は S (南) 極、5 は N (北) 極です。ポール。 同性の磁極同士が引き合うため、図6のように回転子のN極はコイル2の位置に回転し、回転子のS極はコイル5の位置に回転します。
次に、固定子コイル 2、5 の電流を取り除き、固定子コイル 3、6 に電流を流します。 このとき、コイル 3 と 6 は磁場を発生し、固定子は棒磁石に相当し、3 が S (南) 極、6 が N (北) 極です。 同性の磁極同士が引き合うため、図7のように回転子のN極はコイル3の位置に回転し、回転子のS極はコイル6の位置に回転します。
同様に、固定子コイル３、６の電流を取り除き、固定子コイル４、１に通電する。 このとき、コイル 4 と 1 は磁場を発生し、固定子は棒磁石に相当します。ここで、4 は S (南) 極、1 は N (北) 極です。 反対側の磁極は互いに引き合うため、ロータの N 極はコイル 4 の位置に回転し、ロータの S 極はコイル 1 の位置に回転します。
ここまでで、モーターは半円回転しました... 後半の半円は前の原理と同じなので、ここでは繰り返しません。 ブラシレス DC モーターは、ロバが常にニンジンに向かって移動するように、ロバの前でニンジンを釣っているように単純に理解できます。
では、正確な電流を異なるタイミングで異なるコイルに供給するにはどうすればよいでしょうか? これには電流転流回路が必要です... ここでは詳しく説明しません。
長所と短所の比較
DCブラシ付きモーター：クイックスタート、タイムリーなブレーキング、スムーズな速度調整、シンプルな制御、シンプルな構造、そして安い価格。 安いのがポイント！ 安い値段！ 安い値段！ また、始動電流が大きく、低速時のトルク（回転力）が大きく、高負荷に耐えることができます。
ただし、カーボンブラシと整流子の間の摩擦により、ブラシ付き DC モーターは火花、熱、ノイズ、外部環境への電磁干渉を受けやすく、効率が低く、寿命が短くなります。 カーボンブラシは消耗品のため、故障しやすく、一定期間ごとに交換する必要があります。
DCブラシレスモーター：DCブラシレスモーターはカーボンブラシを排除しているため、低騒音、メンテナンス不要、故障率が低く、耐用年数が長く、稼働時間と電圧が比較的安定しており、無線機器への干渉が少ないです。 しかし、それは高価です！ 高い！ 高い！
電動工具は、日常生活で非常に一般的に使用される工具です。 ブランドの種類が多く、競争が激しい。 誰もが価格に非常に敏感です。 また、電動ハンドドリルやインパクトドリルなどの電動工具は、負荷が大きく、始動トルクも大きくなければなりません。 そうしないと、穴あけ時にドリルビットが引っかかってモーターが動かなくなってしまいます。
想像してみてください。ブラシ付き DC モーターは安価で、始動トルクが大きく、重い負荷を運ぶことができます。 ブラシレスモーターは故障率が低く寿命が長い反面、高価で起動トルクがブラシ付きモーターに比べて劣ります。 選べるとしたら、どのように選びますか？ 答えは自明だと思います。
